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1、高等院校非数学类本科数学课程——一元微积分学大学数学(一)第十一讲无穷小量的比较第三章函数的极限与连续性本章学习要求:了解函数极限的概念,知道运用“ε-δ”和“ε-X”语言描述函数的极限。理解极限与左右极限的关系。熟练掌握极限的四则运算法则以及运用左右极限计算分段函数在分段点处的极限。理解无穷小量的定义。理解函数极限与无穷小量间的关系。掌握无穷小量的比较,能熟练运用等价无穷小量计算相应的函数极限。了解无穷大量的概念及其与无穷小量的关系。理解极限存在准则。能较好运用极限存在准则和两个重要极限求相应的函数极限。理解函数在一点连续以及在区间上连续的概念,会判断函数间断点的类型。了解基本初等
2、函数和初等函数的连续性以及闭区间上连续函数的性质(介值定理、最值定理)。理解幂级数的基本概念。掌握幂级数的收敛判别法。第三章函数的极限与连续性第六节无穷小量的比较一.无穷小量比较的概念二.关于等阶无穷小的性质和定理设,是同一个极限过程中的两个无穷小量.则称是的若记为高阶无穷小,此时,也可称是的低阶无穷小.若为常数,记为则称与是同阶无穷小,若为常数,则称为的k阶无穷小,记为则称是的若记为等阶无穷小,等价无穷小必是同阶无穷小,但反之不真.不存在,但又不是无穷大,若则称与是不能比较的无穷小.x0时的几个无穷小量的比较:例1有何想法?例2证所以1cosx=O(
3、x2)(x0).例3x0时,不可比较的无穷小.不存在,但不是无穷大,与x是例4二.关于等阶无穷小的性质和定理1.定理定理设在某一极限过程中,证综上所述,限过程中的第三个变量.2.定理z是该极设在某极限过程中,(或为),则若定理由定理1,得,故limz=.综上所述,设则则设证设在某极限过程中,~,~,则~.3.定理传递性定理无穷小量可以用其等价无穷小量替代.定理告诉我们:在计算只含有乘、除法的极限时,例如果在加减法中用等价无穷小量替代,则会产生错误:将常用的等阶无穷小列举如下:当x0时求例5解求例6解求例7解求例8解求和差化积例9解此题也可先在分子处加1减1求
4、例10解证明:若在某极限过程中0,0,在某极限过程中,若~,则且0,则~的充要条件是例11证反之,则故由于例12解解例13变量代换四则运算等价无穷小解例14连续两次使用等价无穷小替代.等价无穷小替代解例15函数的性质等价无穷小替代重要极限也可再用等价无穷小替代请看下面的定理.定理证等价无穷小替代解例16利用初等方法进行变化,使之能用等价无穷小替代.解例17解例18解例19判别级数的敛散性.(x>0为常数)由于而是n=2的P级数,它是收敛的,解即故原级数例20解例21